5种枣品种蒸腾作用和气孔导度变化规律研究

5种枣品种蒸腾作用和气孔导度变化规律研究

植物的蒸发是一种重要的生理现象。这对植物吸收矿物质和水分、调节室内温度和保持体内正常的代谢活动非常重要。蒸腾速率的高低是水分生理的重要指标,它和植株的需水量密切有关。气孔是CO2进入植物体、水蒸气逸出植物体的通道,气孔的闭合程度直接影响着植物的光合作用和蒸腾作用,关系到植物的水分消耗和产量形成。气孔导度是指植物气孔开张的程度,反映植物蒸腾耗水的大小,是衡量植物抗旱性能的重要指标。辽西地区处于半干旱地区,气候干燥降雨量少,因此,了解本地区枣树的水分生理,对于枣树品种的选育及农户增产增收等具有指导性意义。1材料和方法1.1罗赤镇、北票县大三家子乡枣优良品种试验材料为朝阳市龙城区西大营子镇、朝阳县波罗赤镇、北票县大三家子乡枣树优良品种,分别为三星枣、大铃铛枣、大平顶枣、金丝蜜枣以及金丝王枣。供试枣树品种的基本情况如表1所示。1.2林木生长测定2012年7月中下旬在朝阳市龙城区西大营子镇、朝阳县波罗赤镇、北票市大三家子乡枣树试验地内,选择具有代表性的地块为标准地进行本次试验。测定时,每个品种的枣树选取树势生长较为一致的3株标准木,并挂牌以便重复测定。取树冠外围中上部枝条,从枣吊顶端数第6~8片向阳健康成熟叶片作为供试材料,采用Li-6400P型便携式光合测定系统的标准叶室进行测定:每株测定3个叶片作为重复,于晴天6:00~18:00进行测定,测定参数包括蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs),每隔2h测定1次。2结果与分析2.1日蒸腾速率测定由图1可知,朝阳地区不同枣树品种蒸腾速率的日变化动态呈单峰型曲线变化,并且具有明显的峰值。7月份时,各品种枣树的蒸腾速率均在11:00~12:00达到峰值,分别是:大平顶为6.00μmolH2O·m-2·s-1,三星为9.01μmolH2O·m-2·s-1,金丝蜜枣为8.12μmolH2O·m-2·s-1,金丝王枣为7.90μmolH2O·m-2·s-1,大铃铛为4.43μmolH2O·m-2·s-1;在日照强烈的12:00~15:00,枣树会关闭气孔以降低蒸腾,保证枣树节约用水适应干旱环境,气孔导度下降。其中,在14:00时,各品种枣树的蒸腾速率分别降至:大平顶为3.21μmolH2O·m-2·s-1,三星为5.32μmolH2O·m-2·s-1,金丝蜜枣为4.53μmolH2O·m-2·s-1,金丝王枣为3.97μmolH2O·m-2·s-1,大铃铛为2.03μmolH2O·m-2·s-1。用积分法计算全天(12h)各枣树品种的日蒸腾速率,大平顶为106740CO2μmol·m-2,金丝蜜枣为135648CO2μmol·m-2,大铃铛为78732CO2μmol·m-2,金丝王枣为126504CO2μmol·m-2,三星为144612CO2μmol·m-2。可以得出,10d内日蒸腾速率从小到大依次为大铃铛<太平顶<金丝干枣<金丝蜜枣<三星。2.2气孔导度分析从图2可知,不同枣树品种叶片的气孔导度具有相同的趋势,均为双峰型曲线。在6:00时,光照较弱,光合有效辐射较小,随着光照的不断增强,气孔张开,气孔导度开始增大,大致在12:00达到高峰。由于光照的增强,光合有效辐射增强,植物的蒸腾作用加剧,为维持体内水分的平衡,迫使气孔导度减小,之后随着气温的降低、光照强度的减弱,气孔导度增大。12∶00时,枣树叶片的气孔导度值分别是:大平顶为0.48μmolH2O·m-2·s-1,三星为0.42μmolH2O·m-2·s-1,金丝蜜枣为0.45μmolH2O·m-2·s-1,金丝王枣为0.40μmolH2O·m-2·s-1,大铃铛为0.35μmolH2O·m-2·s-1;气温升高到一定程度,气孔开闭也会受到影响,于14:00达到低谷,这时各品种枣树叶片的气孔导度值分别是:大平顶为0.22μmolH2O·m-2·s-1,三星和金丝王枣均为0.21μmolH2O·m-2·s-1,金丝蜜枣为0.19μmolH2O·m-2·s-1,大铃铛为0.18μmolH2O·m-2·s-1;各品种枣树气孔导度于15:00~16:00达到下午时段的最高值(次高峰),分别升至:大平顶为0.30μmolH2O·m-2·s-1,三星为0.28μmolH2O·m-2·s-1,金丝蜜枣为0.24μmolH2O·m-2·s-1,金丝王枣为0.27μmolH2O·m-2·s-1,大铃铛为0.23μmolH2O·m-2·s-1;16:00以后,随着光照强度的进一步减弱,气孔导度随之下降。气孔导度平均值从大到小顺序为大平顶>金丝王枣>三星>金丝蜜枣>大铃铛,说明在相同的外界环境条件下,与其他类型相比,大铃铛气孔开张度最小,阻止水分散失的能力最强,表现出较强的抗旱能力。从不同枣树光合特征来分析,可以看出,气孔导度随环境变化是蒸腾变化的原因。将蒸腾速率曲线(图1)与气孔导度曲线(图2)作对照,可以看出,蒸腾速率在很大程度上决定于气孔的活动状态,气孔导度与蒸腾速率也具有相似的变化规律,气孔导度较高时,植物有较高的蒸腾量;而气孔导度较低时,植物有较低的蒸腾量。3蒸腾速率和保水性通过不同品种枣树蒸腾速率变化动态的研究发现,5个品种枣树在中午12:00时段蒸腾速率最高,10:00~14:00期间呈先增高后降低趋势,其他时段变化不大。不同时段蒸腾速率最高为金丝王枣,全天积累最高为三星枣。大铃铛枣的蒸腾速率和全